JP2006212645A - ピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 オンラインでのプラグ点検やプラグ交換を可能とする。
【解決手段】 穿孔圧延ライン２とプラグＰの冷却ライン５を２つの搬送ライン３，４で繋ぎ、先端にプラグＰを装着した複数の芯金Ｍを循環使用するようにした、バーサーキュレーションタイプのピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備である。冷却ライン５と、冷却後のプラグＰを装着した芯金Ｍを穿孔圧延ライン２迄搬送する第１の搬送ライン３の間に、プラグＰの点検と必要時にプラグＰの交換を行うプラグ点検・交換ライン６を介在させる。
【効果】 オンラインでプラグの点検と必要時にプラグの交換が行え、プラグ交換の頻度が増加しても作業能率が悪くなることがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、継目無鋼管の製造に際し、穿孔圧延に使用する芯金・プラグを、循環してピアサーに供給する設備、及び、この設備を用いた供給方法に関するものである。

継目無鋼管製造時の穿孔圧延に際しては、圧延ごとに、プラグと芯金を供給する必要がある。このプラグと芯金の供給に際し、作業能率の観点から、現在では、複数の芯金を循環使用するバーサーキュレーションタイプの供給設備が多くなってきている。

このバーサーキュレーションタイプの供給設備の場合、プラグや芯金は繰り返し使用されるので、特に丸ビレット（以下、単にビレットという。）と直接接触するプラグの冷却は重要である。従って、プラグの冷却方法について多くの提案がなされている（たとえば特許文献１）。
特開平１０−１１８７０３号公報

また、このバーサーキュレーションタイプの供給設備の場合、得られた中空素管と芯金の分離は、穿孔圧延ライン外で、プラグを支持した状態で行うので、芯金からプラグを取り外す必要がない。従って、確実に固定でき、必要時には容易に取り外すことができるプラグ取付け構造が必要となり、たとえば特許文献２など、多くのプラグ取付け構造が提案されている。
実公昭６３−４７３６４号公報

しかしながら、いかにプラグの冷却が適正に行われていても、難加工性材料を穿孔圧延した場合は、プラグ交換の頻度が増加する。また、小口ロットの製造が連続する場合も、プラグ交換の頻度が増加する。このような場合、オフラインでプラグを交換する従来設備では、作業能率が悪くなり、バーサーキュレーションタイプの供給設備を使用する効果が発揮できない。

また、従来は、ビレットと直接接触するプラグのみを冷却していたが、循環使用しているうちに芯金の温度も上昇する。芯金の温度が上昇すると、曲がりが発生し、穿孔圧延時に偏肉が発生したり、搬送トラブルが発生したりする。

本発明が解決しようとする問題点は、従来のバーサーキュレーションタイプの供給設備では、オンラインでプラグを交換することについての配慮がなされておらず、また、芯金の冷却についても考慮されていなかったという点である。

第１の本発明のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備は、
オンラインでのプラグ点検やプラグ交換を可能とするために、
穿孔圧延ラインとプラグの冷却ラインを２つの搬送ラインで繋ぎ、先端にプラグを装着した複数の芯金を循環使用するようにした、バーサーキュレーションタイプのピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備において、
前記冷却ラインと、冷却後のプラグを装着した芯金を穿孔圧延ライン迄搬送する搬送ラインの間に、プラグの点検と必要時にプラグの交換を行うプラグ点検・交換ラインを介在させたことを最も主要な特徴としている。

また、第２の本発明のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備は、
芯金の冷却をも可能とするために、
前記第１の本発明のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備における冷却ラインは、プラグの冷却に加えて芯金の冷却も行えるよう構成したことを特徴としている。

そして、前記本発明の設備を用いたピアサーへの芯金・プラグ循環供給にあっては、
穿孔圧延後、中空素管と分離した芯金の先端に装着されたプラグ（第２の本発明では必要に応じて芯金も）の表面温度を測定し、
この測定したプラグ（第２の本発明では必要に応じて芯金も）の表面温度と、予め入力されているビレットの材質・寸法、製造サイクルに基づき、プラグ（第２の本発明では芯金も）の冷却条件を求め、この求めた冷却条件でプラグ（第２の本発明では芯金も）の冷却を行った後、プラグを点検し、穿孔圧延ラインに搬送する。これが本発明のピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法である。

本発明によれば、冷却ラインと、冷却後のプラグを装着した芯金を穿孔圧延ライン迄搬送する搬送ラインの間に、プラグ点検・交換ラインを介在させるので、オンラインでプラグの点検と必要時にプラグの交換を行うことができ、プラグ交換の頻度が増加しても作業能率が悪くなることがない。

また、プラグの冷却と共に芯金の冷却をも行う場合には、循環使用する芯金の曲がりを効果的に抑制でき、穿孔圧延時の偏肉発生や、搬送トラブルの発生を防止できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備の配置構成の一例を平面から見た図である。

１は被圧延材であるビレットＢの穿孔圧延ライン２上に配置されたピアサー本体であり、前記穿孔圧延ライン２に対して、所定の交差角および傾斜角をなすように、軸対称に配置された一対の穿孔ロールＲを備えている。

そして、穿孔圧延時には、予め第１の搬送ライン３を介して穿孔圧延ライン２上に供給された芯金Ｍの先端に支持されたプラグＰが、前記対をなす穿孔ロールＲ間に位置せしめられる。

このような配置状態のもと、穿孔圧延ライン２上を送られて一対の穿孔ロールＲ間に噛み込まれたビレットＢは、旋回移動中に前記プラグＰによってその軸芯部に孔があけられて中空素管Ｂ1となる。

この中空素管Ｂ1はプラグＰを支持した芯金Ｍと共に第２の搬送ライン４に排出され、この第２の搬送ライン４上で、プラグＰを支持した芯金Ｍが抜き取られて次工程に送られる一方、抜き取られた芯金ＭはプラグＰを支持した状態で冷却ライン５に送られる。

８はこの冷却ライン５に送られる直前の第２の搬送ライン４上でプラグＰの表面温度を測定するセンサーである。処理装置９では、このセンサー８によって測定された表面温度を入力され、予め入力されているビレットＢの材質やサイズなどの諸元、および、製造サイクルに基づき、冷却ライン５におけるプラグＰへの冷却条件を決定する。

冷却条件は、予め入力されている製造サイクルを維持できるものであれば、冷却時間を制御するものでも、また、冷却水量を制御するものでも良い。また、冷却時間や冷却水量の制御は、処理装置９に予め入力されている前記条件をもとに、その都度、演算により求めても、また、ビレットＢの材質やサイズと、プラグＰの表面温度毎に予め求めてある基準値となるように制御するものでも良い。

このような冷却は、従来と同様、プラグＰのみについて行っても良いが、プラグＰの冷却と同時に芯金Ｍも冷却することが望ましい。芯金Ｍを冷却することにより、芯金Ｍの曲がりを防止でき、曲がりに起因した偏肉や搬送トラブルの発生を防止できるからである。

この芯金Ｍの冷却を行う場合、その冷却制御は、プラグＰの表面温度測定値と経験に基づき、芯金Ｍの表面温度を推定して行っても良いが、図１に想像線で示すように、芯金Ｍの表面温度を測定するセンサー１０を別途設けても良い。

また、前記求めたプラグＰに対する冷却条件が、設備が有する冷却能の最大値を超えている場合は、製造サイクルの変更も併せて行うことで対処しても良い。

以上のように冷却ライン５でプラグＰや芯金Ｍを所定の温度まで冷却した後は、従来のバーサーキュレーションタイプの芯金・プラグ循環供給設備では、第１の搬送ライン３に排出され、次の穿孔圧延に供される。

これに対し、本発明では、前記冷却ライン５と、第１の搬送ライン３の間に、プラグ点検・交換ライン６を介在させ、次の穿孔圧延に供する前に、プラグＰの点検や、必要時にはプラグＰの交換を行えるようにしている。

従って、たとえば特許文献２で提案されたプラグ取付け構造を採用することで、循環使用によってプラグＰの表面に疵が付いた場合などには、すぐにオンラインでプラグＰの交換が行えるようになる。

また、難加工性材料の穿孔圧延時や、小口ロットの製造が連続する場合のように、プラグ交換の頻度が増加する場合も、プラグＰの交換がオンラインで容易に行えるようになる。

前記プラグ点検・交換ライン６は、図１に示したように、冷却ライン５の第１の搬送ライン３側の側方に配置するものに限らないことは言うまでもない。たとえば、図２のように冷却ライン５の穿孔圧延ライン２と反対側に配置したものなどでも良い。

また、図１や図２に示すように、プラグ点検・交換ライン６の側方に、次回に使用する芯金Ｍの仮置きテーブル７を設けておけば、芯金Ｍの交換が容易に行えるようになる。この場合、図１や図２ではプラグ点検・交換ライン６に戻した後に、第１の搬送ライン３に排出するものを示しているが、図３のように、第３の搬送ライン１１を別途設け、この第３の搬送ライン１１を介して第１の搬送ライン３に排出するものでも良い。

以下、本発明の効果を確認するために行った実施結果について説明する。
外径が１９１ｍｍの炭素鋼のビレットを穿孔圧延して、外径が１９６ｍｍで、肉厚が１８．５ｍｍの中空素管とする際に、図１に示した本発明設備を用いて、本発明方法を実施した。

使用した冷却ラインは、５ポケットの冷却シャワーを有し、プラグへの最大冷却水量は１分当り１５０リットルのものである。本実験では、冷却前のプラグ温度に基づき、この最大冷却水量を維持したまま、過去の実績等より、予め設定した冷却時間となるように調整することを原則とした。その結果を下記表１に示す。

本発明例であるＮｏ．１〜３およびＮｏ．８，９では、測定したプラグの表面温度に応じて、予め設定した冷却時間だけプラグを冷却することで、冷却時間に応じたプラグの冷却が行え、長期間の継続実施が可能であった。但し、Ｎｏ．８，９では、芯金を冷却しなかったので、継続実施しているうちに芯金に曲がりが発生した。

一方、製造サイクルが１５秒／本と速すぎて、冷却時間の調整だけでは不十分な、比較例のＮｏ．１１，１２では、プラグの冷却が不十分で、長期間の継続実施が行えなかった。

そこで、このような場合は、冷却時間の調整に加えて、本発明例のＮｏ．６，７のように、製造サイクルを１５秒／本から１６秒／本或いは１８秒／本と変更することで、プラグの冷却が十分に行えるようになり、長期間の継続実施が可能となった。

また、測定したプラグの表面温度が低く、プラグの表面温度に応じた冷却時間だけプラグを冷却しても、水温の影響等によって、ある温度以上プラグの温度が下がらない場合（比較例のＮｏ．１３，１４）は、冷却水の原単位が悪化する。

そこで、このような場合は、冷却時間の調整に加えて、本発明例のＮｏ．４，５のように、１５０リットル／分から１００リットル／分に冷却水量を減少させることで、冷却水の原単位の悪化を防止する。

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

本発明は、ピアサーへの芯金・プラグの供給のみならず、エロンゲータへの芯金・プラグの供給にも適用できる。

本発明のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備の配置構成の一例を平面から見た図である。 プラグ点検・交換ラインの設置位置の他の例を示した図である。 芯金の仮置きテーブルを配置した場合の第１の搬送ラインへの排出の他の例を示した図である。

符号の説明

１ ピアサー本体
２ 穿孔圧延ライン
３ 第１の搬送ライン
４ 第２の搬送ライン
５ 冷却ライン
６ プラグ点検・交換ライン
７ 芯金の仮置きテーブル
８，１０ センサー
９ 処理装置
１１ 第３の搬送ライン
Ｍ 芯金
Ｐ プラグ

Claims (7)

1. 穿孔圧延ラインとプラグの冷却ラインを２つの搬送ラインで繋ぎ、先端にプラグを装着した複数の芯金を循環使用するようにした、バーサーキュレーションタイプのピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備において、
   前記冷却ラインと、冷却後のプラグを装着した芯金を穿孔圧延ライン迄搬送する搬送ラインの間に、プラグの点検と必要時にプラグの交換を行うプラグ点検・交換ラインを介在させたことを特徴とするピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備。
2. 前記プラグ点検・交換ラインの側方に、次回に使用する芯金の仮置きテーブルを配置したことを特徴とする請求項１に記載のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備。
3. 前記冷却ラインは、プラグの冷却に加えて芯金の冷却をも行えるよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のピアサーへの芯金・プラグ循環供給設備。
4. 請求項１又は２に記載の設備を用いたピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法であって、
   穿孔圧延後、中空素管と分離した芯金の先端に装着されたプラグの表面温度を測定し、
   この測定したプラグの表面温度と、予め入力されているビレットの材質・寸法、製造サイクルに基づき、プラグの冷却条件を求め、この求めた冷却条件でプラグの冷却を行った後、プラグを点検し、穿孔圧延ラインに搬送することを特徴とするピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法。
5. 請求項３に記載の設備を用いたピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法であって、
   穿孔圧延後、中空素管と分離した芯金の先端に装着されたプラグの表面温度を測定し、
   この測定したプラグの表面温度と、予め入力されているビレットの材質・寸法、製造サイクルに基づき、プラグと芯金の冷却条件を求め、この求めた冷却条件でプラグと芯金の冷却を行った後、プラグを点検し、穿孔圧延ラインに搬送することを特徴とするピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法。
6. 請求項３に記載の設備を用いたピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法であって、
   穿孔圧延後、中空素管と分離した芯金の表面温度と、芯金の先端に装着されたプラグの表面温度を測定し、
   この測定したプラグ及び芯金の表面温度と、予め入力されているビレットの材質・寸法、製造サイクルに基づき、プラグと芯金の冷却条件を求め、この求めた冷却条件でプラグと芯金の冷却を行った後、プラグを点検し、穿孔圧延ラインに搬送することを特徴とするピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法。
7. 請求項４〜６の何れかに記載のピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法において、
   前記求めた冷却条件を最大としても、予め定められた製造サイクルを満足できない場合、製造サイクルの変更も併せて行うことを特徴とするピアサーへの芯金・プラグ循環供給方法。
   

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